CN117330951B - 一种mos开关器件的soa测试系统及测试方法 - Google Patents

一种mos开关器件的soa测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法,该系统中运放单元包括电源端、输入端以及输出端,测试电路单元包括第一接口、第二接口、第三接口以及待测MOS开关器件;多路可编辑电源模块的第三路电源与输入端连接,输出端与第三接口连接;电压电流转换模块用于将第一测试电压转换为施加在待测MOS开关器件上的测试电流;第一路电源与第一接口电连接,用于为第一接口提供第二测试电压;数字信号处理模块用于在测试点电压为目标电压时,调整第一测试电压与第二测试电压的值,使测试电流逐渐增大,并获取令待测MOS开关器件不损坏的测试电流的最大值。本发明设计了专用于对MOS开关器件SOA性能进行测试的系统,能够得到更加精确的SOA测试结果。

Description

一种MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及功率半导体测试的技术领域,尤其涉及一种MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法。
背景技术
MOS开关器件长期工作于高电压大电流状态,承受着很大的功耗,一旦过压或过流就会导致功耗大增,晶圆结温急剧上升,如果散热不及时就会导致器件损坏,甚至可能会伴随爆炸,非常危险,这里就衍生一个概念,安全工作区(Safe operating area,SOA)。SOA是由一系列电压与电流坐标点形成的二维区域,开关器件正常工作时电压和电流都不会超过该区域,即只要开关器件工作在SOA区域内就是安全的,超出这个区域就存在危险。为了保证MOS开关器件能够安全工作,对MOS开关器件进行SOA测试尤为重要。
现有技术中,MOS开关器件的SOA测试一般为手动测试,具体测试流程为:人工操作示波器、直流电源,电子负载进行对MOS开关器件进行满载上电、上电前短路、上电后短路三种场景下的测试,分别抓取VDS与IIN的波形,并测量MOS管开启关闭转换过程中的电压与电流值;最后,将获取的测量值与MOS开关器件的SOA曲线对比,验证其是否在SOA内工作。在验证通过后,向测试报告手动填写测试结果,综合开关器件的其他测试项目出具完整的测试报告。
现有技术中针对MOS开关器件的SOA测试都是借助示波器得到MOS开关器件在不同场景下的波形估算出来的,并没有专用于对MOS开关器件的SOA性能进行测试的系统,且存在测试结果精确度低的问题。
发明内容
本发明提供一种MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法,设计了专用于MOS开关器件的SOA性能进行测试的系统,解决了现有的MOS开关器件的SOA测试的测试结果精确度低的问题。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种MOS开关器件的SOA测试系统,该系统包括:
包括数字信号处理模块、多路可编辑电源模块以及电压电流转换模块;
所述电压电流转换模块包括运放单元以及测试电路单元;所述运放单元包括电源端、输入端以及输出端,所述测试电路单元包括第一接口、第二接口、第三接口以及待测MOS开关器件,所述第一接口、所述第二接口以及所述第三接口分别与所述待测MOS开关器件的漏极、源极以及栅极连接;
所述多路可编辑电源模块包括第一路电源、第二路电源以及第三路电源;
所述第二路电源与所述电源端连接;
所述第三路电源与所述输入端连接,所述输出端与所述第三接口连接,所述第三路电源用于为所述输入端提供第一测试电压;
所述电压电流转换模块用于将所述第一测试电压转换为施加在所述待测MOS开关器件上的测试电流;
所述第一路电源与所述第一接口电连接,用于为所述第一接口提供第二测试电压;
所述数字信号处理模块与所述多路可编辑电源模块和所述电压电流转换模块电连接,用于在测试点电压为目标电压时,调整所述第一测试电压与所述第二测试电压的值,使所述测试电流逐渐增大,并获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值;所述测试点电压为所述第一测试电压与所述第二测试电压的差值。
在一种可能的实现方式中,所述运放单元具体包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容;
所述运算放大器包括电源正极、电源负极、输入正极、输入负极以及电流输出端;所述电源正极与所述第二路电源的正极连接,所述电源负极与所述第二路电源的负极连接;所述输入正极与所述第一电阻和所述第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第三路电源的正极连接,所述第二电阻的一端与所述第三路电源的负极连接;所述输入负极与所述电容和所述第四电阻的一端连接,所述电容的另一端与所述第二电阻的一端和所述第三路电源的负极连接,所述第四电阻的另一端与所述第二接口连接;所述电流输出端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与所述第三接口连接;
所述第五电阻的一端与所述第二接口连接,所述第五电阻的另一端与所述电源负极连接。
在一种可能的实现方式中,所述SOA测试系统还包括液冷恒温模块,所述液冷恒温模块罩设在所述测试电路单元的外部,用于为所述待测MOS开关器件提供恒温测试环境。
在一种可能的实现方式中,所述数字信号处理模块包括数据采集单元、第一计算单元、第二计算单元、电压调整单元以及结果获取单元;
所述数据采集单元用于获取目标电压、所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第五电阻的值;所述目标电压大于或等于1V且小于或等于所述待测MOS开关器件的标称电压;
所述第一计算单元内设置有第一计算公式,所述第一计算公式用于计算第一测试电压;所述第一计算公式包括第一测试电压参数、测试点电压参数、测试电流参数以及第五电阻参数,所述测试电流参数对应的测试电流从1V开始逐渐增大;
所述第二计算单元内设置有第二计算公式,所述第二计算公式用于计算所述第二测试电压;所述第二计算公式包括第二测试电压参数、测试电流参数、第一电阻参数、第二电阻参数以及第五电阻参数;
所述电压调整单元用于根据所述第一测试电压调整所述第三路电源的输出电压值,根据所述第二测试电压调整所述第一路电源的输出电压值;
所述结果获取单元用于获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值。
在一种可能的实现方式中,所述第一计算公式具体为:
UA=VDS+ID×R5
其中,UA为第一测试电压,VDS为测试点电压,ID为测试电流,R5为第五电阻的阻值。
在一种可能的实现方式中,所述第二计算公式具体为:
UC=ID×R5×(R1+R2)/R2
其中,UC为第二测试电压,ID为测试电流,R1为第一电阻的阻值,R2为第二电阻的阻值,R5为第五电阻的阻值。
在一种可能的实现方式中,所述SOA测试系统还包括用户操作界面,所述用户操作界面与所述数字信号处理模块电连接。
在一种可能的实现方式中,所述用户操作界面为LCD显示屏。
在一种可能的实现方式中,所述数字信号处理模块为DSP处理器。
第二方面,本发明提供一种基于上述任一项所述的MOS开关器件的SOA测试系统的测试方法,所述方法包括:
获取待测MOS开关器件的标称电压,并在1V到所述标称电压之间,以预设电压为采样间隔,确定所述待测MOS开关器件的多个测试点电压;所述测试点电压的数量与所述待测MOS开关器件的测试次数相同;
在每一次测试中,在所述数字信号处理模块中令所述目标电压为该次测试对应的测试点电压,调整所述第一测试电压与所述第二测试电压的值,使所述测试电流逐渐增大,并获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值;
根据所述待测MOS开关器件的所有测试的测试点电压,以及所述测试点电压对应的测试电流的最大值绘制所述待测MOS开关器件的SOA特性曲线。
本发明实施例提供的MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法,在具体应用时,将待测MOS开关器件的漏极、源极以及栅极分别与测试电路单元的第一接口、第二接口以及第三接口连接;通过数字信号处理模块调整第三路电源输出的第一测试电压,以及第一路电源输出的第二测试电压,第一测试电压通过电压电流转换模块转换为施加在待测MOS开关器件上的测试电流;在整个测试过程中,令第一测试电压与第二测试电压的差值始终等于目标电压,即测试点电压始终为目标电压,同时通过调整第一测试电压令测试电流逐渐增大,直到待测MOS开关器件损坏,记录令所述待测MOS开关器件不损坏的测试电流的最大值,该测试电流的值为在该测试点电压时待测MOS开关器件的安全电流值;通过本发明的SOA测试系统测试待测MOS开关器件在不同测试点电压对应的测试电流的最大值,将测试得到的所有测试电流连接起来即可得到待测MOS开关器件的SOA曲线。本发明设计了一种专用于对MOS开关器件的SOA性能进行测试的系统,该系统不仅结构简单、操作方便,而且测试得到的数据是待测MOS开关器件的真实数据,测试结果更加精确。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种MOS开关器件的SOA测试系统的整体结构图;
图2为本发明实施例提供的一种基于MOS开关器件的SOA测试系统的测试方法的方法流程图;
图3为应用本发明实施例提供的MOS开关器件的SOA测试系统测试目标MOS开关器件在10ms的SOA曲线。
附图标记及说明:
1、数字信号处理模块;2、多路可编辑电源模块;3、电压电流转换模块;31、运放单元;32、测试电路单元;4、液冷恒温模块;5、用户操作界面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。另外,“基于”或“根据”的使用意味着开放和包容性,因为“基于”或“根据”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
现有技术中,并没有专用于对MOS开关器件进行SOA测试的方案。目前,在对MOS开关器件进行SOA测试时,均是先获取待测MOS开关器件的电流、电压、功率、热度等参数,之后根据上述参数,通过理论计算的方式估算得到待测MOS开关器件的SOA数据;因此,得到的SOA数据精确度低。
为了方便对MOS开关器件进行测试,解决现有的MOS开关器件的SOA测试的测试结果精确度低的问题,本发明实施例提供了一种MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法。
如图1所示,第一方面,本发明实施例提供了一种MOS开关器件的SOA测试系统,该系统包括数字信号处理模块1、多路可编辑电源模块2以及电压电流转换模块3。
电压电流转换模块3包括运放单元31以及测试电路单元32。
运放单元31包括电源端、输入端以及输出端,测试电路单元32包括第一接口、第二接口、第三接口以及待测MOS开关器件Q1,第一接口、第二接口以及第三接口分别与待测MOS开关器件Q1的漏极、源极以及栅极连接。
其中,电压/电流转换即V/I转换,电压电流转换模块3主要用于将输入的电压信号转换为满足一定关系的电流信号,转换后的电流相当于一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而不会随负载的变化而变化。现有技术中,常用的电压电流转换模块3是通过负反馈的形式来实现的,可以是电流串联负反馈,也可以是电流并联负反馈。
待测MOS开关器件Q1可以为MOS开关管(金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管),也可以为IGBT(绝缘栅双极晶体管)。
在本实施例中,电压电流转换模块3由一个运放电路和一个MOS开关管以电流串联负反馈的方式连接而成,其中运放电路包括运算放大器和电阻,施加在MOS开关管上的测试电流等于施加在运算放大器上的第一测试电压与电阻的比值。
多路可编辑电源模块2包括第一路电源BT1、第二路电源BT2以及第三路电源BT3。
其中,可编辑电源模块是指功能或参数可以通过计算机软件编程控制的电源;多路可编辑电源模块2指的是包括多个输入端和输出端的可编辑电源;在本实施例中,多路可编辑电源模块2包括三路电源。
第二路电源BT2与电源端连接,用于为运放单元31提供稳定的工作电源;
第三路电源BT3与输入端连接,输出端与第三接口连接,第三路电源BT3用于为输入端提供第一测试电压;
电压电流转换模块3用于将第一测试电压转换为施加在待测MOS开关器件Q1上的测试电流;
第一路电源BT1与第一接口电连接,用于为第一接口提供第二测试电压。
数字信号处理模块1与多路可编辑电源模块2和电压电流转换模块3电连接,用于在测试点电压为目标电压时,调整第一测试电压与第二测试电压的值,使测试电流逐渐增大,并获取令待测MOS开关器件Q1不损坏的测试电流的最大值;测试点电压为第一测试电压与第二测试电压的差值。
具体的,通过数字信号处理模块1控制多路可编辑电源模块2的第三路电源BT3与第一路电源BT1的输出电压的大小,从而调整第一测试电压与第二测试电压的值,使第一测试电压与第二测试电压的差值始终等于目标电压;同时,测试电流会随着第一测试电压的变化而发生改变,在调整第一测试电压与第二测试电压令其差值不变的同时,令测试电流逐渐增大,直到待测MOS开关管电流过高损坏,获取待测MOS开关管损坏前的上一个测试电流的值,该测试电流的值为该待测MOS开关管在目标电压下的能安全使用的电流的最大值。
对于同一类型的待测MOS开关管,在测试点电压不超出该待测MOS开关管标注的标称电压的前提下,待测MOS开关管可进行测试的测试点电压为多个,通过本发明的MOS开关器件的SOA测试系统对该类型的MOS开关管在多个测试点电压进行测试,可以得到多个对应的测试电流的最大值,将每一次测试的测试点电压与测试电流的最大值作为一个坐标点,可以得到多个坐标点,将多个坐标点依次连接可以得到该类型的待测MOS开关管的SOA曲线。
在本实施例中,SOA曲线的绘制过程可以直接通过数字信号处理模块1实现;也可以外接其他处理设备(如电脑)对数字信号处理模块1输出的测试点电压与该测试点电压对应的测试电流的最大值进行数据分析与绘图;还可以根据数字信号处理模块1输出的测试点电压与该测试点电压对应的测试电流的最大值进行人工绘图。
进一步的,在本实施例中,运放单元31具体包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和电容C1。
其中,运算放大器U1包括电源正极、电源负极、输入正极、输入负极以及电流输出端;电源正极与第二路电源BT2的正极连接,电源负极与第二路电源BT2的负极连接;输入正极与第一电阻R1和第二电阻R2的一端连接,第一电阻R1的另一端与第三路电源BT3的正极连接,第二电阻R2的一端与第三路电源BT3的负极连接;输入负极与电容C1和第四电阻R4的一端连接,电容C1的另一端与第二电阻R2的一端和第三路电源BT3的负极连接,第四电阻R4的另一端与第二接口连接;电流输出端与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第三接口连接;
第五电阻R5的一端与第二接口连接,第五电阻R5的另一端与电源负极连接。
进一步的,SOA测试系统还包括液冷恒温模块4,液冷恒温模块4罩设在测试电路单元32的外部。
通过液冷恒温模块4可以为待测MOS开关器件Q1提供恒温测试环境。
进一步的,数字信号处理模块1包括数据采集单元、第一计算单元、第二计算单元、电压调整单元以及结果获取单元。
数据采集单元用于获取目标电压、第一电阻R1、第二电阻R2以及第五电阻R5的值。
其中,目标电压大于或等于1V且小于或等于待测MOS开关器件Q1的标称电压。
第一计算单元内设置有第一计算公式,第一计算公式用于计算第一测试电压。
其中,第一计算公式包括第一测试电压参数、测试点电压参数、测试电流参数以及第五电阻R5参数,测试电流参数对应的测试电流从1V开始逐渐增大。
第二计算单元内设置有第二计算公式,第二计算公式用于计算第二测试电压。
其中,第二计算公式包括第二测试电压参数、测试电流参数、第一电阻R1参数、第二电阻R2参数以及第五电阻R5参数。
电压调整单元用于根据第一计算公式计算得到的第一测试电压调整第三路电源BT3的输出电压值,根据第二计算单元计算得到的第二测试电压调整第一路电源BT1的输出电压值;
结果获取单元用于获取令待测MOS开关器件Q1不损坏的测试电流的最大值。
其中,结果获取单元通过采集待测MOS开关器件Q1漏极和源极之间的电压判断该待测MOS开关器件Q1是否被损坏,如果待测MOS开关器件Q1被损坏,则记录上一次待测MOS开关器件Q1未损坏时的测试电流。
进一步的,在本实施例中,第一计算公式具体为:
UA=VDS+ID×R5
其中,UA为第一测试电压,VDS为测试点电压,ID为测试电流,R5为第五电阻R5的阻值。
其中,测试点电压为用户输入的目标电压,测试电流为用户设定的目标电流,R5为第五电阻R5的阻值,在测试系统的电路已知的情况下,R5为是已知数值,当测试点电压、测试电流、第五电阻R5的阻值均为已知数据时,根据第一计算公式可以计算得到第一测试电压的值。
进一步的,第二计算公式具体为:
UC=ID×R5×(R1+R2)/R2
其中,UC为第二测试电压,ID为测试电流,R1为第一电阻R1的阻值,R2为第二电阻R2的阻值,R5为第五电阻R5的阻值。
其中,在测试系统的电路已知的情况下,R1和R2也为已知数据,在测试电流、第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值以及第五电阻R5的阻值均为已知数据时,根据第二计算公式可以计算得到第二测试电压的值。
在第一测试电压的值和第二测试电压的值都确定后,通过数字信号处理模块1控制多路可编辑电源模块2的第三路电源BT3与第一路电源BT1的输出。
进一步的,SOA测试系统还包括用户操作界面5,用户操作界面5与数字信号处理模块1电连接。
用户操作界面5主要完成用户与数字信号处理模块1之间的交互,例如:用户可以通过用户操作界面5向数字信号处理模块1中设置目标电压的值,用户操作界面5可以显示该目标电压对应的测试电流的最大值。
进一步的,在本实施例中,用户操作界面5为LCD显示屏。
进一步的,在本实施例中,数字信号处理模块1为DSP处理器。
本发明实施例提供的MOS开关器件的SOA测试系统及测试方法,在具体应用时,待测MOS开关器件Q1安装在液冷恒温模块4上,待测MOS开关器件Q1的漏极、源极以及栅极分别与测试电路单元32的第一接口、第二接口以及第三接口连接;通过数字信号处理模块1调整第三路电源BT3输出的第一测试电压,以及第一路电源BT1输出的第二测试电压,第一测试电压通过电压电流转换模块3转换为施加在待测MOS开关器件Q1上的测试电流;在整个测试过程中,令第一测试电压与第二测试电压的差值始终等于目标电压,即测试点电压始终为目标电压,同时通过调整第一测试电压令测试电流逐渐增大,直到待测MOS开关器件Q1损坏,记录令待测MOS开关器件Q1不损坏的测试电流的最大值,该测试电流的值为在该测试点电压时待测MOS开关器件Q1的安全电流值。
通过本发明的SOA测试系统测试待测MOS开关器件Q1在不同测试点电压对应的测试电流的最大值,将测试得到的所有测试电流连接起来即可得到待测MOS开关器件Q1的SOA曲线。
本发明设计了一种专用于对MOS开关器件的SOA性能进行测试的系统,该系统不仅结构简单、操作方便,弥补了业界技术空白,而且测试得到的数据是待测MOS开关器件Q1的真实数据,测试结果更加精确。
如图2所示,第二方面,本发明提供了一种基于上述任一项的MOS开关器件的SOA测试系统的测试方法,该方法包括:
步骤101、获取待测MOS开关器件Q1的标称电压,并在1V到标称电压之间,以预设电压为采样间隔,确定待测MOS开关器件Q1的多个测试点电压。
其中,测试点电压的数量与待测MOS开关器件Q1的测试次数相同。
步骤102、在每一次测试中,在数字信号处理模块1中令目标电压为该次测试对应的测试点电压,调整第一测试电压与第二测试电压的值,使测试电流逐渐增大,并获取令待测MOS开关器件Q1不损坏的测试电流的最大值。
步骤103、根据待测MOS开关器件Q1的所有测试的测试点电压,以及测试点电压对应的测试电流的最大值绘制待测MOS开关器件Q1的SOA特性曲线。
如图3所示,本实施例为测试某个型号的MOS开关器件的10ms的SOA曲线,即该MOS开关器件在不同的电压下10ms的时间内能承受的最大电流。
该MOS开关器件的标称电压为25V,根据我们制定的测试计划,电压从1V开始,每隔2V进行一次测试,一直测试到25V。其中包括1V、3V、5V、7V、9V、11V、13V、15V、17V、19V、21V、23V以及25V,共13个测试点电压。即预设电压为2V,一共选取13个测试点,待测试的MOS开关器件在每个测试点都会存在一个安全电流,因为每一个测试点都会损坏一个MOS开关器件,那么在整个测试过程中,我们需要13个相同类型的MOS开关器件。
令测试电流从1A开始每隔1A逐渐增大,根据第一计算公式UA=VDS+ID×R5计算得到第三路电源BT3需要输出的电压值。
例如:在VDS=1V,ID=1A,R5=0.1Ω时,UA=1+1×0.1=1.1(V),即第三路电源BT3需要设定的输出电压为1.1V。
同理,根据第二计算公式UC=ID×R5×(R1+R2)/R2计算得到第一路电源BT1需要输出的电压值。
例如:在ID=1A,R1=9K,R2=1K,R5=0.1Ω时,UC=1×0.1×(9+1)/1=1(V),即第一路电源BT1需要输出的电压值为1V。
通过数字信号处理模块1调整第三路电源BT3与第一路电源BT1的输出,同时检测MOS开关器件漏极和源极之间的电压,并根据该电压判断该MOS开关器件是否被损坏,若MOS开关器件未被损坏,则令ID+1作为新的ID,若MOS开关器件被损坏,则将当前ID前的上一个ID作为测试电流的最大值输出。
完成对13个测试点的测试后,我们会得到13个测试点电压与其对应的测试点电流的最大值,以测试点电压为横坐标,以测试点电流的最大值为纵坐标建立坐标系,在该坐标系中标注这13个测试点对应的坐标,将所有坐标依次连接,得到图3的SOA曲线。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种MOS开关器件的SOA测试系统,其特征在于,包括数字信号处理模块、多路可编辑电源模块以及电压电流转换模块;
所述电压电流转换模块包括运放单元以及测试电路单元;所述运放单元包括电源端、输入端以及输出端,所述测试电路单元包括第一接口、第二接口、第三接口以及待测MOS开关器件,所述第一接口、所述第二接口以及所述第三接口分别与所述待测MOS开关器件的漏极、源极以及栅极连接;
所述多路可编辑电源模块包括第一路电源、第二路电源以及第三路电源;
所述第二路电源与所述电源端连接;
所述第三路电源与所述输入端连接,所述输出端与所述第三接口连接,所述第三路电源用于为所述输入端提供第一测试电压;
所述电压电流转换模块用于将所述第一测试电压转换为施加在所述待测MOS开关器件上的测试电流;
所述第一路电源与所述第一接口电连接,用于为所述第一接口提供第二测试电压;
所述数字信号处理模块与所述多路可编辑电源模块和所述电压电流转换模块电连接,用于在测试点电压为目标电压时,调整所述第一测试电压与所述第二测试电压的值,使第一测试电压与第二测试电压的差值始终等于目标电压,同时,测试电流会随着第一测试电压的变化而发生改变,在调整第一测试电压与第二测试电压令其差值不变的同时使所述测试电流逐渐增大,并获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值;所述测试点电压为所述第一测试电压与所述第二测试电压的差值;
所述MOS开关器件的SOA测试系统的测试方法还包括:
获取待测MOS开关器件的标称电压,并在1V到所述标称电压之间,以预设电压为采样间隔,确定所述待测MOS开关器件的多个测试点电压;所述测试点电压的数量与所述待测MOS开关器件的测试次数相同;
在每一次测试中,在所述数字信号处理模块中令所述目标电压为该次测试对应的测试点电压,调整所述第一测试电压与所述第二测试电压的值,使所述测试电流逐渐增大,并获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值;
根据所述待测MOS开关器件的所有测试的测试点电压,以及所述测试点电压对应的测试电流的最大值绘制所述待测MOS开关器件的SOA特性曲线;
所述运放单元具体包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容;
所述运算放大器包括电源正极、电源负极、输入正极、输入负极以及电流输出端;所述电源正极与所述第二路电源的正极连接,所述电源负极与所述第二路电源的负极连接;所述输入正极与所述第一电阻和所述第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第三路电源的正极连接,所述第二电阻的一端与所述第三路电源的负极连接;所述输入负极与所述电容和所述第四电阻的一端连接,所述电容的另一端与所述第二电阻的一端和所述第三路电源的负极连接,所述第四电阻的另一端与所述第二接口连接;所述电流输出端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与所述第三接口连接;
所述第五电阻的一端与所述第二接口连接,所述第五电阻的另一端与所述电源负极连接;
所述SOA测试系统还包括液冷恒温模块,所述液冷恒温模块罩设在所述测试电路单元的外部,用于为所述待测MOS开关器件提供恒温测试环境;
所述数字信号处理模块包括数据采集单元、第一计算单元、第二计算单元、电压调整单元以及结果获取单元;
所述数据采集单元用于获取目标电压、所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第五电阻的值;所述目标电压大于或等于1V且小于或等于所述待测MOS开关器件的标称电压;
所述第一计算单元内设置有第一计算公式,所述第一计算公式用于计算第一测试电压;所述第一计算公式包括第一测试电压参数、测试点电压参数、测试电流参数以及第五电阻参数,所述测试电流参数对应的测试电流从1V开始逐渐增大;
所述第二计算单元内设置有第二计算公式,所述第二计算公式用于计算所述第二测试电压;所述第二计算公式包括第二测试电压参数、测试电流参数、第一电阻参数、第二电阻参数以及第五电阻参数;
所述电压调整单元用于根据所述第一测试电压调整所述第三路电源的输出电压值,根据所述第二测试电压调整所述第一路电源的输出电压值;
所述结果获取单元用于获取令所述待测MOS开关器件不损坏的所述测试电流的最大值;
所述第一计算公式具体为:
UA=VDS+ID×R5
其中,UA为第一测试电压,VDS为测试点电压,ID为测试电流,R5为第五电阻的阻值;
所述第二计算公式具体为:
UC=ID×R5×(R1+R2)/R2
其中,UC为第二测试电压,ID为测试电流,R1为第一电阻的阻值,R2为第二电阻的阻值,R5为第五电阻的阻值。
2.根据权利要求1所述的MOS开关器件的SOA测试系统,其特征在于,所述SOA测试系统还包括用户操作界面,所述用户操作界面与所述数字信号处理模块电连接。
3.根据权利要求2所述的MOS开关器件的SOA测试系统,其特征在于,所述用户操作界面为LCD显示屏。
4.根据权利要求1所述的MOS开关器件的SOA测试系统,其特征在于,所述数字信号处理模块为DSP处理器。
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